48米下承式簡(jiǎn)支栓焊鋼桁梁橋課程設(shè)計(jì)(共25頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上現(xiàn)代鋼橋課程設(shè)計(jì) 學(xué) 院：土木工程學(xué)院 班 級(jí)：1210 姓 名：羅勇平 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師：周智輝 時(shí) 間：2015年9月19日 專心-專注-專業(yè)目錄43第一章 設(shè)計(jì)說明1、 設(shè)計(jì)題目單線鐵路下承式簡(jiǎn)支栓焊鋼桁梁設(shè)計(jì)2、 設(shè)計(jì)依據(jù)1. 設(shè)計(jì)規(guī)范 鐵道部鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范(TB10002.1-2005) 鐵道部鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(TB10002.2-2005)2. 結(jié)構(gòu)基本尺寸 計(jì)算跨度L=48m；橋跨全長(zhǎng)L=49.10m；節(jié)間長(zhǎng)度d=8.00m；主桁節(jié)間數(shù)n=6；主桁中心距B=5.75m；平縱聯(lián)寬度B0=5.30m；主桁高度H=11.00m；縱梁高度h=1.4

2、5m；縱梁中心距b=2.00m；主桁斜角傾角，。3. 鋼材及基本容許應(yīng)力 桿件及構(gòu)件用Q370qD；高強(qiáng)度螺栓用20MnTiB鋼；精制螺栓用BL3；螺母及墊圈用45號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素鋼；鑄件用ZG25；輥軸用鍛鋼35。鋼材的基本容許應(yīng)力參照鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。4. 結(jié)構(gòu)的連接方式及連接尺寸 連接方式：桁梁桿件及構(gòu)件采用工廠焊接，工地高強(qiáng)度螺栓連接；人行道托架采用精制螺栓連接。 連接尺寸：焊縫的最小焊腳尺寸參照橋規(guī)；高強(qiáng)度螺栓和精制螺栓的桿徑為，孔徑為。5. 設(shè)計(jì)活載等級(jí) 標(biāo)準(zhǔn)中活載。6. 設(shè)計(jì)恒載 主桁；聯(lián)結(jié)系；橋面系；高強(qiáng)度螺栓；檢查設(shè)備；橋面；焊縫。 計(jì)算主桁恒載時(shí)，按橋面全寬恒載。3、 設(shè)計(jì)

3、內(nèi)容1. 確定主桁型式及主要參數(shù)；2. 主桁桿件內(nèi)力計(jì)算(全部)，并將結(jié)果匯制于2號(hào)圖上；3. 交匯于E2、A3節(jié)點(diǎn)（要求是兩個(gè)大節(jié)點(diǎn)）的所有桿件截面設(shè)計(jì)與檢算；4. 主桁下弦E2節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與檢算；5. 繪制主桁E2節(jié)點(diǎn)圖(3號(hào)圖)。4、 設(shè)計(jì)內(nèi)容1. 設(shè)計(jì)說明書1份；2. 2、3號(hào)圖各一張。5、 要求1. 計(jì)算書條理清楚、語(yǔ)句通順、計(jì)算正確；2. 結(jié)構(gòu)圖按制圖要求比例恰當(dāng)、粗細(xì)線條明確、尺寸標(biāo)注清楚、投影關(guān)系無(wú)誤。第2章 主桁桿件內(nèi)力計(jì)算說明：計(jì)算圖式采用平面鉸接桁架，主力（包括恒載和活載）作用在主桁平面內(nèi)。1、 影響線2、 恒載計(jì)算： 據(jù)第一章所提供的資料，每片主桁所承受的恒載內(nèi)力：近似地采

4、用p=17kN/m.3、 活載計(jì)算： 靜活載取換算均布活載k，由所求桿件內(nèi)力的影響線最大縱坐標(biāo)位置值和加載長(zhǎng)度L查表求得。 弦桿E0E2:=1/6，L=48m，由內(nèi)插法求得k=50.20(kN/m)（一片主桁，下同）弦桿E2E2:=1/2，L=48m，k=47.25(kN/m)弦桿A1A3:=1/3，L=48m，k=48.10(kN/m)端斜桿E0A1:=1/6，L=48m，k=50.20(kN/m)斜桿E2A3:=1/6，L=19.2m，k=60.19(kN/m)=1/6，L=28.8m，k=55.06(kN/m)斜桿A1E2:=1/6，L=38.4m，k=52.09(kN/m)=1/6，L

5、=9.6m，k=73.63(kN/m)吊桿A1E1:=1/2，L=16m，k=59.70(kN/m)吊桿A3E3:=1/2，L=16m，k=59.70(kN/m)4、 恒載內(nèi)力和活載內(nèi)力：采用響線面積法求恒載內(nèi)力和活載內(nèi)力。1. 弦桿E0E2:影響線最大縱距： 影響線面積： 恒載內(nèi)力： 靜活載內(nèi)力： 動(dòng)力系數(shù)： 其余各桿的值計(jì)算結(jié)果見2號(hào)圖上所示，其中最大的為： 活載發(fā)展均衡系數(shù)： 弦桿E0E2的總內(nèi)力為（計(jì)算靜強(qiáng)度時(shí)的最大內(nèi)力）： 計(jì)算疲勞時(shí)，應(yīng)采用動(dòng)力運(yùn)營(yíng)系數(shù)，且不考慮活載發(fā)展均衡系數(shù)，計(jì)算疲勞時(shí)的最大內(nèi)力為： 2. 弦桿E2E2:影響線最大縱距： 影響線面積： 恒載內(nèi)力： 靜活載內(nèi)力：

6、動(dòng)力系數(shù)： 活載發(fā)展均衡系數(shù)： 總內(nèi)力： 動(dòng)力運(yùn)營(yíng)系數(shù)： 則計(jì)算疲勞時(shí)的最大內(nèi)力為： 3. 弦桿A1A3:影響線最大縱距： 影響線面積： 恒載內(nèi)力： 靜活載內(nèi)力： 動(dòng)力系數(shù)： 活載發(fā)展均衡系數(shù)： 總內(nèi)力： 上弦桿為受壓構(gòu)件，不需要考慮疲勞時(shí)的內(nèi)力。4. 端斜桿E0A1:影響線最大縱距： 影響線面積： 恒載內(nèi)力： 靜活載內(nèi)力： 動(dòng)力系數(shù)： 活載發(fā)展均衡系數(shù)： 總內(nèi)力： 端斜桿為壓彎構(gòu)件，不需要考慮疲勞時(shí)的內(nèi)力。5. 斜桿E2A3:由于該桿件的影響線具有正、負(fù)面積，必須分別進(jìn)行計(jì)算。正影響線最大縱距： 正影響線面積： 負(fù)影響線最大縱距： 負(fù)影響線面積： 正、負(fù)影響線面積之代數(shù)和： 恒載內(nèi)力： 活載

7、內(nèi)力也按影響線正、負(fù)面積分別計(jì)算。正面積部分：靜活載內(nèi)力： 動(dòng)力系數(shù)： 恒載內(nèi)力與活載內(nèi)力之比： 活載發(fā)展均衡系數(shù)： 正面積部分的總內(nèi)力： 動(dòng)力運(yùn)營(yíng)系數(shù)： 則計(jì)算疲勞時(shí)的最大內(nèi)力為： 負(fù)面積部分：靜活載內(nèi)力： 動(dòng)力系數(shù)： 活載發(fā)展均衡系數(shù)： 負(fù)面積部分的總內(nèi)力： 動(dòng)力運(yùn)營(yíng)系數(shù)： 則計(jì)算疲勞時(shí)的最大內(nèi)力為： 6. 斜桿A1E2:由于該桿件的影響線具有正、負(fù)面積，必須分別進(jìn)行計(jì)算。正影響線最大縱距： 正影響線面積： 負(fù)影響線最大縱距： 負(fù)影響線面積： 正、負(fù)影響線面積之代數(shù)和： 恒載內(nèi)力： 活載內(nèi)力也按影響線正、負(fù)面積分別計(jì)算。正面積部分：靜活載內(nèi)力： 動(dòng)力系數(shù)： 恒載內(nèi)力與活載內(nèi)力之比： 活載發(fā)

8、展均衡系數(shù)： 正面積部分的總內(nèi)力： 動(dòng)力運(yùn)營(yíng)系數(shù)： 則計(jì)算疲勞時(shí)的最大內(nèi)力為： 負(fù)面積部分：靜活載內(nèi)力： 動(dòng)力系數(shù)： 活載發(fā)展均衡系數(shù)： 負(fù)面積部分的總內(nèi)力： 動(dòng)力運(yùn)營(yíng)系數(shù)： 則計(jì)算疲勞時(shí)的最大內(nèi)力為： 7. 吊桿A1E1:影響線最大縱距： 影響線面積： 恒載內(nèi)力： 靜活載內(nèi)力： 動(dòng)力系數(shù)： 活載發(fā)展均衡系數(shù)： 總內(nèi)力： 動(dòng)力運(yùn)營(yíng)系數(shù)： 則計(jì)算疲勞時(shí)的最大內(nèi)力為： 8. 吊桿A3E3:影響線最大縱距： 影響線面積： 恒載內(nèi)力： 靜活載內(nèi)力： 動(dòng)力系數(shù)： 活載發(fā)展均衡系數(shù)： 總內(nèi)力： 動(dòng)力運(yùn)營(yíng)系數(shù)： 則計(jì)算疲勞時(shí)的最大內(nèi)力為： 第三章 主桁桿件截面設(shè)計(jì)與檢算1、 下弦桿E0E2的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)資料：設(shè)

9、計(jì)最大內(nèi)力：；設(shè)計(jì)疲勞應(yīng)力：，；桿件幾何長(zhǎng)度：8m，材料：Q370qD。鐵路簡(jiǎn)支鋼桁架橋的主桁下弦桿都是受拉桿件，內(nèi)力較大且反復(fù)變化，一般由疲勞強(qiáng)度控制設(shè)計(jì)。(1) 計(jì)算所需的凈截面面積。由鋼橋構(gòu)造與設(shè)計(jì)附表2及表1.5查得疲勞容許應(yīng)力幅，取，根據(jù)疲勞強(qiáng)度條件可知所需的凈截面面積為： 根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，估計(jì)桿件的毛截面面積： (2) 選取截面形式為H形（見下圖），截面組成為：豎板：2-水平板：1-每側(cè)布置4排栓孔，孔徑提供毛截面面積： 栓孔削弱的面積： 凈截面面積： (可)截面提供的慣性矩： ,回轉(zhuǎn)半徑 ,(3) 強(qiáng)度和剛度檢算。強(qiáng)度檢算： (可)由于實(shí)際凈截面面積大于所需凈截面面積，疲勞強(qiáng)度自動(dòng)

10、滿足，故不必再檢算。剛度檢算： (可)2、 下弦桿E2E2的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)資料：設(shè)計(jì)最大內(nèi)力：；設(shè)計(jì)疲勞應(yīng)力：，；桿件幾何長(zhǎng)度：8m，材料：Q370qD。鐵路簡(jiǎn)支鋼桁架橋的主桁下弦桿都是受拉桿件，內(nèi)力較大且反復(fù)變化，一般由疲勞強(qiáng)度控制設(shè)計(jì)。(1) 計(jì)算所需的凈截面面積。由鋼橋構(gòu)造與設(shè)計(jì)附表2及表1.5查得疲勞容許應(yīng)力幅，取，根據(jù)疲勞強(qiáng)度條件可知所需的凈截面面積為： 根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，估計(jì)桿件的毛截面面積： (2) 選取截面形式為H形（見下圖），截面組成為：豎板：2-水平板：1-每側(cè)布置4排栓孔，孔徑提供毛截面面積： 栓孔削弱的面積： 凈截面面積： (可)截面提供的慣性矩： ,回轉(zhuǎn)半徑 ,(3) 強(qiáng)度和剛

11、度檢算。強(qiáng)度檢算： (可)由于實(shí)際凈截面面積大于所需凈截面面積，疲勞強(qiáng)度自動(dòng)滿足，故不必再檢算。剛度檢算： (可)3、 上弦桿A1A3的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)資料：設(shè)計(jì)最大內(nèi)力：；桿件幾何長(zhǎng)度：8m，材料：Q370qD。上弦桿A1A3為受壓桿件，由整體穩(wěn)定控制設(shè)計(jì)。(1) 選定H形截面，并假定桿件的長(zhǎng)細(xì)比，查附表4求得整體穩(wěn)定容許應(yīng)力折減系數(shù)，則所需的毛截面面積為： (2) 選取截面形式為H形（見下圖），截面組成為：豎板：2-水平板：1-每側(cè)布置4排栓孔，孔徑提供毛截面面積： (可)截面提供的慣性矩： ,回轉(zhuǎn)半徑 ,(3) 整體穩(wěn)定檢算。桿件計(jì)算長(zhǎng)度，長(zhǎng)細(xì)比： ,由查表得，則： (4)局部穩(wěn)定檢算。豎板：當(dāng)

12、桿件的長(zhǎng)細(xì)比時(shí)，橋規(guī)要求板件的寬厚比，現(xiàn) (可)水平板：當(dāng)桿件的長(zhǎng)細(xì)比時(shí)，橋規(guī)要求板件的寬厚比，現(xiàn) (可)(5)剛度檢算。長(zhǎng)細(xì)比 (可)4、 斜桿E2A3的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)資料：設(shè)計(jì)內(nèi)力：,；設(shè)計(jì)疲勞內(nèi)力：，；桿件幾何長(zhǎng)度，材料：Q370qD；該斜桿是受拉兼受壓桿件，由疲勞強(qiáng)度控制設(shè)計(jì)。(1) 計(jì)算所需的凈截面面積。由附表2及表1.5查得疲勞容許應(yīng)力幅，取，根據(jù)疲勞強(qiáng)度條件，所需的凈截面面積為： (2) 選取截面形式為H形（見下圖），截面組成為：豎板：2-水平板：1-每側(cè)布置4排栓孔，孔徑提供毛截面面積： 栓孔削弱的面積： 凈截面面積： (可)截面提供的慣性矩： ,回轉(zhuǎn)半徑 ,(3) 剛度檢算。桿件計(jì)

13、算長(zhǎng)度： (主桁平面外) (主桁平面內(nèi))長(zhǎng)細(xì)比： (4) 整體穩(wěn)定性檢算。由查表得，則 (可)(5) 局部穩(wěn)定性檢算。豎板： 水平板： (6) 強(qiáng)度檢算。 (可)5、 斜桿A1E2的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)資料：設(shè)計(jì)最大內(nèi)力：；設(shè)計(jì)疲勞應(yīng)力：，；桿件幾何長(zhǎng)度：8m，材料：Q370qD。該斜桿是受拉桿件，內(nèi)力較大且反復(fù)變化，一般由疲勞強(qiáng)度控制設(shè)計(jì)。(1) 計(jì)算所需的凈截面面積。由附表2及表1.5查得疲勞容許應(yīng)力幅，取，根據(jù)疲勞強(qiáng)度條件可知所需的凈截面面積為： 根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，估計(jì)桿件的毛截面面積： (2) 選取截面形式為H形（見下圖），截面組成為：豎板：2-水平板：1-每側(cè)布置4排栓孔，孔徑提供毛截面面積： 栓孔

14、削弱的面積： 凈截面面積： (可)截面提供的慣性矩： ,回轉(zhuǎn)半徑 ,(3) 強(qiáng)度和剛度檢算。強(qiáng)度檢算： (可)由于實(shí)際凈截面面積大于所需凈截面面積，疲勞強(qiáng)度自動(dòng)滿足，故不必再檢算。剛度檢算： (可)6、 吊桿A3E3的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)資料：設(shè)計(jì)最大內(nèi)力：；設(shè)計(jì)疲勞應(yīng)力：，；桿件幾何長(zhǎng)度：8m，材料：Q370qD。該吊桿是受拉桿件，內(nèi)力較大且反復(fù)變化，一般由疲勞強(qiáng)度控制設(shè)計(jì)。(1) 計(jì)算所需的凈截面面積。由附表2及表1.5查得疲勞容許應(yīng)力幅，取，根據(jù)疲勞強(qiáng)度條件可知所需的凈截面面積為： 根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，估計(jì)桿件的毛截面面積： (2) 選取截面形式為H形（見下圖），截面組成為：豎板：2-水平板：1-每側(cè)布置

15、4排栓孔，孔徑提供毛截面面積： 栓孔削弱的面積： 凈截面面積： (可)截面提供的慣性矩： ,回轉(zhuǎn)半徑 ,(3) 強(qiáng)度和剛度檢算。強(qiáng)度檢算： (可)由于實(shí)際凈截面面積大于所需凈截面面積，疲勞強(qiáng)度自動(dòng)滿足，故不必再檢算。剛度檢算： (可)第四章 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與檢算說明：設(shè)計(jì)并檢算主桁下弦大節(jié)點(diǎn)E21、 主桁下弦大節(jié)點(diǎn)E2的構(gòu)造如3號(hào)圖所示的主桁下弦節(jié)點(diǎn)E2，在主桁平面內(nèi)有五根桿件在此交匯，弦桿之間的豎板采用雙面拼接。外拼接板是節(jié)點(diǎn)板，內(nèi)拼接板被弦桿腹板分為上下兩塊，如果節(jié)點(diǎn)左右兩側(cè)的豎板厚度不同，則需加設(shè)填板，然后再進(jìn)行拼接。在該節(jié)點(diǎn)的內(nèi)側(cè)弦桿中線位置設(shè)置一個(gè)形的小節(jié)點(diǎn)板，使下平縱聯(lián)斜桿及橫梁下翼緣連

16、接于此小節(jié)點(diǎn)板的水平板上。橫梁的腹板則用連接角鋼與內(nèi)側(cè)節(jié)點(diǎn)板相聯(lián)。2、 節(jié)點(diǎn)板的強(qiáng)度檢算(1) 檢算主力作用下節(jié)點(diǎn)中心處節(jié)點(diǎn)板豎向截面上的法向應(yīng)力將節(jié)點(diǎn)E2沿螺栓孔線截開，取左邊部分為分析對(duì)象，根據(jù)平衡條件，節(jié)點(diǎn)板豎向截面上的法向力N為： 下弦桿E0E2的承載力為 斜桿A1E2的承載力為 截面組成毛截面面積Ami扣孔面積Ai凈面積Ajimmmmmm2mm2mm2211152044600101203448042002016000368012320合計(jì)606001380046800純彎曲狀態(tài)下截面中性軸至弦桿中心軸的距離計(jì)算：凈截面對(duì)中性軸慣性矩的計(jì)算：因?yàn)樵诠?jié)點(diǎn)中心處弦桿中斷，所以，承受力N的截面只包括節(jié)點(diǎn)板和拼接板的截面，則危險(xiǎn)截面上的法向應(yīng)力應(yīng)滿足以下兩個(gè)條件：節(jié)點(diǎn)板下緣： 節(jié)點(diǎn)板上緣： (2) 檢算主力作用下腹桿與弦桿之間的節(jié)點(diǎn)板水平截面上的剪應(yīng)力節(jié)點(diǎn)板水平截面上的剪力T為： 水平截面上節(jié)點(diǎn)板的凈截面面積： 則水平截面上的剪應(yīng)力應(yīng)滿足： (3) 檢算斜桿與